建筑施工方案可视化优化与实践VIP免费

建筑施工方案可视化优化与实践摘要。通过对各种建筑施工方案可视化模拟技术进行对比分析，指出了现有技术的不足。同时以上海中心大厦工程为例，通过建立精确的bim模型，并与现有3dsmax动画技术结合，发挥两者技术优势，实现了优化的基于bim的建筑施工方案可视化模拟，为施工方案的优化以及技术交底提供了更为真实化的模拟手段。关键词：施工方案模拟；bim；施工动画；可视化；虚拟现实建筑施工方案可视化模拟技术是一种仿真技术。通过这一技术，可以将施工方案以三维动态的方式直观地展示出来，改变了原来平面的、静止的施工方案表现手段。对于复杂的建筑工程施工来说，这一技术可以为施工方案的编制者、决策者提供更为便捷、高效的辅助。所谓三维可视化模拟技术，其本质就是通过计算机的运算和处理，建立三维物体造型并使该物体在三维空间运动。从最初的三维物体造型发展到目前的虚拟现实技术，在三维模拟的建立手段、计算方法以及三维真实效果等方面，技术发展日新月异。1建筑施工方案可视化模拟现有技术及其不足建筑施工方案可视化模拟技术的发展在我国已有10多年，从最初的flash二维平面动画模拟技术（图1）逐步发展到以3dsmax为代表的三维动画模拟技术。随着技术的发展以及建筑工程复杂程度的提高，二维施工动画很难满足实际需求，目前更多的是用在ppt演示文稿中，针对一些简单的工艺进行描述。而三维施工方案模拟技术在建筑施工领域的应用日益广泛，在施工企业的竞标以及施工管理等方面都发挥了重要作用，上海中心大厦工程就专门制作了施工方案三维动画（图2）。这期间，pkpm等国内软件公司开发了针对建筑工程施工现场的专门动画制作软件（图3），简化了软件入手难度，但其效果与3dsmax等专业动画制作软件仍有差距。图1flash制作的二维滑模图2上海中心大厦施工方案三维施工动画演示动画演示近年来，bim技术在建筑业掀起了一场巨大变革。bim以三维数字技第1页共6页术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。bim可以进行3d可视化施工模拟，如果整合施工进度后，就可以实现4d施工模拟（图4）；再进一步，在整合成本信息后，可以实现5d施工模拟。bim软件不少具有动画模拟的功能，如常用的navisworks等[1-2]。bim可视化施工模拟，即虚拟建造的优点在于其基础模型的精度与实物的吻合度提高了，这样模拟的真实度就可以得到保证。根据建筑的不同实施阶段，其bim模型的深度可分为lod100（方案设计阶段）、lod200（初步设计阶段）、lod300（施工设计阶段）、lod400（施工深化阶段）以及lod500（竣工运维阶段）。在这方面，以前利用3dsmax建立的模型精度与之相比，差距就比较大了。因此，当需要表达一些细部的施工工艺时，采用bim模型更为精准可靠。但目前采用navisworks等bim软件实施的施工方案可视化模拟也存在明显的不足，即渲染效果无法与3dsmax等软件媲美，bim动画呈现的效果大多画面灰暗、场景真实感差，这些都影响了动画模拟的可视化效果。2基于bim的建筑施工方案可视化演示优化探索针对目前存在的各种三维可视化施工方案模拟技术的优缺点，我们尝试基于bim模型进行优化，并采用3dsmax等软件进行施工动画制作。通过探索和实践，成功实现了bim施工动画的优化。整个施工方案三维可视化模拟的基础模型采用bim软件建立，如建筑、结构、机电模型采用autodeskrevit系列软件建立，钢结构模型可以采用更为专业的钢结构三维深化设计软件tekla建立，造型复杂的幕墙则可以借助rhino犀牛软件建模。充分利用不同bim软件的特性和优点，可以更为便捷、准确地完成建模工作。同时，建立专门的族（family）模型，形成族库，便于今后快速建模。塔吊、施工电梯、泵车等施工设施也应建立相应的族模型。族模型的建立应尽量采用参数化方式，以提高效率，比如我们采用参数化手段建立的超高层建筑钢结构常用的favco系列大型动臂式塔吊模型（图5），可以通过简单地修改相应参数，系统自动生成m440d、m900d、m1280d等系列塔吊三维模型。图5塔吊三维参第2页共6页数化bim模型各专业的bim模型在navisworks平台上进行碰撞检查，确保专业间的矛盾消...